中心极限定理的标准化:认出 与 ,再反解常数
方法模板
一、列维—林德伯格中心极限定理
设
三个位置各有各的含义,一个都不能记混:
二、两种常见包装,公式其实是同一个
| 对象 | 期望 | 方差 | 标准化 |
|---|---|---|---|
| 和 | |||
| 均值 |
两个分式恒等(上下同除
近似记法(做数值题时最顺手):
三、反解常数题的统一解法:让”你的式子”等于”标准式子”
这是本节五道题里四道的模板。题目给你
要你定出里面的待定常数。唯一的方法是把两个式子摆在一起逐项对齐:
更省事的等价做法(推荐):既然题目断言那个式子
直接对题目的表达式求期望和方差,令
四、 的伸缩:
选择题最爱考这一步。若已知
方向极易记反。验算法:
必考
880 第二十章 基础选择 1
原题 设
A.
解析
被平均的是
选 A。
逐项排除:
- B:方差漏了
。 是 除以 之前每一项的方差——“平均”必然把方差压缩 倍,这是大数定律和中心极限定理共同的核心。 - C:期望写成了
。被平均的是 ,期望当然是 。这是” 套错”的经典错误。 - D:方差写成
,即 ,把 的两项弄反或只留了后一项。
四阶矩出现,就是在暗示"要算
的方差" 题目特意给到
,唯一的用处就是 。 看到条件里给了用不上的高阶矩,先想想是不是要对某个 求方差。 同理, 在本题里是纯粹的干扰项,一次都没用到。
在期望里还是在方差里 期 望 不 变 , 方 差 除 以
A 与 B 的唯一差别就是这个
,A 与 C 的唯一差别是 还是 。 四个选项精确覆盖了两个独立的错误维度(期望对不对 × 方差有没有除 ),蒙对的概率是 ,想清楚这两问才是 1。
880 第二十章 基础填空 4
原题 设随机变量
其中
解析
先把”被求和的东西”整体打包。 令
(
用”期望 0、方差 1”两条方程:题目的式子记为
令
(题目要求极限是
另解(对齐标准形式)
与题目的
为什么不行 若
,则 的分布其实也成立(标准正态关于 0 对称, )。 所以严格地说 都使极限等于 。但填空题按惯例取正,写 。 若题目改成" "就没有歧义;碰到没限定的,答案写 并在旁注 最稳。
差的方差是加,不是减
独 立
写成
是本题第一大错,一旦方差为 0, 无解。 方差永远非负,两个非退化变量的差不可能没有波动。 见 协方差的双线性展开。
分母
里的 是 的个数,不是 的个数 题目一共用到
共 个原始变量,但求和号里只有 项 。 中心极限定理里的 数的是”独立同分布项的个数”,本题是 不是 。 若误按 走,会得到 ——这正是把 逐个当项、忘了配对的典型结果。
1000 基础篇 第5章 6
原题 设随机变量
解析
这道题与上面的 880 基础填空 4 是同一道题,只是把分母的
(
完整推导见上一题。这里只补一句独立性的确认:
两本书完全同题——把它当作"两遍确认"
李林 880 第二十章基础填空 4 与张宇 1000 基础篇第 5 章第 6 题,变量、参数、答案全部相同,只是常数写在分子还是移到右边。 两本独立命制的题库撞题,说明这个模型(
的两两差)是本节的标准考法,必须一眼认出。 记住它的三个数字: , , 。
不等号右边带
,别以为要重新推导 遇到
这种写法,先把 除过去还原成标准形式,再对齐。 直接盯着原式硬对会把 的位置弄反,得到 。 规范化的第一步永远是:把式子整理成”(和 期望)/ 标准差”。
1000 基础篇 第5章 3
原题 设随机变量
(A)
解析
先把题目的分子中心化——注意
所以极限分布是
选 C。
另解(“期望 0、方差 1”两条方程,不用对齐)
记
期望 0 ✓、方差
一步到位的公式
除以标准差,不是乘。 本题
,答案 。 选项 (B) 就是这一步做反的产物,(D) 是漏了分子上的因子 2 或把 与 弄混。
别忘了分子上的系数 2 要平方
。若把 算成 ,得 ,正落进 (D)。 命题人把”漏平方”的结果直接摆成选项,这是选择题的常规布局。
1000 强化篇 第7章 1
原题 设
的简单随机样本,若取值为 2 的样本个数
(A)
解析
第一步:认出
“取值为 2 的样本个数”——每个样本点独立地以概率
第二步:
选 B。
四个选项就是"
放对了没有"的四种组合
选项 病症 (A) 两处都漏 :写成了单个 的期望方差 (B) 正确 (C) 期望漏 (D) 标准差漏
在期望里是一次方,在标准差里是 。 这两个位置是本节最高频的丢分点。 快速排除: 里必须有 (否则 时式子不收敛),先砍掉 (A)(D); 必须随 增长,砍掉 (C)。不用算 就能选出 B。
棣莫弗—拉普拉斯定理就是二项分布版的中心极限定理
它是列维—林德伯格定理取
的特例( )。 “个数""次数”型的中心极限定理题一律用它,与伯努利大数定律是同一个模型的两个精度层次: 大 数 定 律 : ( 说 位 置 ) 中 心 极 限 定 理 : ( 说 涨 落 )
分布律里的
和 一次都没用上 本题只需要
。其余三个概率的唯一作用是让你确认它们加起来是 1(顺带验证 抄对了)。 “个数”型题目一旦把关注的取值挑出来,总体就退化成两点分布——其余取值全部合并成”不是它”。这正是指示变量法的思路。
链接
- 概念:中心极限定理 · 独立同分布之和的标准化 · 正态分布与标准化
- 上一节:非同分布场合的大数定律
- 下一节:中心极限定理的数值应用
- 定理前提的辨析:大数定律与中心极限定理的前提
- 上一章的数字特征来源:常见分布数字特征表 · 第19章 数字特征
- 易错:第20章易错点